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印制线路板酸性镀铜整平剂的合成与应用

作　者: 刘小平
导　师: 唐有根
学　校: 中南大学
专　业: 有机化学
关键词: 印制线路板酸性镀铜剖析酸铜添加剂整平剂
分类号: TQ153.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 234次
引　用: 3次
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内容摘要

对市售印制线路板酸铜添加剂（YL-603）进行了剖析。通过常压蒸馏、萃取和化学沉淀法对YL-603进行了分离,利用红外光谱、核磁共振氢谱和X-射线衍射等方法对分离产物进行了表征。结果表明:YL-603以水作溶剂,剩余组分的质量百分含量约为18.8%;YL-603含有聚乙二醇（PEG）,其质量百分含量约为9.8%;YL-603含有H₂SO₄,溶液的pH=0.98。以N-乙烯基咪唑、卤代化合物、丙烯酸乙酯为原料,在偶氮双异丁腈（AIBN）引发聚合下,合成了系列N-乙烯基咪唑聚合物:聚溴化N-乙烯基-N’-丁基咪唑鎓盐（QPVIBr）、聚氯化N-乙烯基-N’-丁基咪唑鎓盐（QPVICI）、聚碘化N-乙烯基-N’-乙基咪唑鎓盐（QPVII）、聚氯化N-乙烯基-N’-苄基咪唑鎓盐（QPVIBCI）、聚氯化N-乙烯基-N’-环氧丙基咪唑鎓盐（QPVIECI）、聚N-乙烯基咪唑-丙烯酸乙酯（VI-EA）以及聚溴化N-乙烯基-N’-丁基咪唑-丙烯酸乙酯（QVI-EA）。利用红外光谱、核磁氢谱、元素分析、紫外光谱等方法对合成产物的结构进行了表征与分析。通过对合成的N-乙烯基咪唑聚合物的阴极极化曲线测试,结果表明:QPVIBr和QVI-EA对酸性镀铜有显著的阴极极化作用;通过交流阻抗测试,结果表明:QPVIBr和QVI-EA对酸性镀铜有显著的化学反应阻抗。最后选择QPVIBr和QVI-EA作为酸性镀铜整平剂。通过电镀实验,结果表明:含有QPVIBr或QVI-EA的酸性镀铜液均可获得表面光亮平整、结晶颗粒细致的铜镀层,且镀液的覆盖能力强;含QPVIBr整平剂的酸性镀铜比YL-603获得的镀层更具有平整性;自配的酸铜添加剂在镀液中的组成为PEG（6000）2.24 g/L、聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）26 mg/L、脂肪胺乙氧基磺化物（AESS）0.02 g/L、QPVIBr1.0-1.8 mL/L或QVI-EA 1.2-2.2 mL/L。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章文献综述及课题背景  9-25
  1.1 引言  9
  1.2 印制线路板的介绍  9-12
    1.2.1 印制线路板的概念  9
    1.2.2 PCB的种类  9-10
    1.2.3 PCB制作的工艺流程  10-11
    1.2.4 过孔的基本概念  11-12
  1.3 电镀原理  12-13
    1.3.1 法拉第定律  12
    1.3.2 电极电位  12
    1.3.3 过电压  12-13
  1.4 酸性镀铜液的组成及工艺的影响  13-16
    1.4.1 酸性镀铜液的组成及其作用  13-14
    1.4.2 酸性镀铜液中工艺的影响  14-16
  1.5 酸铜添加剂  16-23
    1.5.1 酸铜添加剂的组成  16-17
    1.5.2 酸铜添加剂的发展  17-23
  1.6 论文研究目的、背景及研究主要内容  23-25
    1.6.1 研究背景和目的  23
    1.6.2 研究主要内容  23-25
第二章 PCB酸铜添加剂(YL-603)的剖析  25-32
  2.1 引言  25
  2.2 仪器与试剂  25-26
    2.2.1 主要仪器  25-26
    2.2.2 主要试剂  26
  2.3 分析流程  26-27
  2.4 PCB酸铜添加剂(YL-603)的初步分析  27-28
    2.4.1 基本性能分析  27
    2.4.2 溶剂的分析  27
    2.4.3 酸性物质的分析  27-28
  2.5 有机成分的分离与表征  28-31
    2.5.1 红外光谱图分析  29-30
    2.5.2 核磁共振氢谱图分析  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章印制线路板酸性镀铜整平剂的合成与表征  32-49
  3.1 引言  32
  3.2 仪器与药品  32-33
    3.2.1 实验仪器  32-33
    3.2.2 实验试剂  33
  3.3 N-乙烯基咪唑聚合物的合成路线  33-35
  3.4 N-乙烯基咪唑聚合物的合成步骤  35-37
    3.4.1 聚N-乙烯基咪唑(PVI)的合成  35
    3.4.2 聚溴化N-乙烯基-N'-丁基咪唑鎓盐(QPVIBr)的合成  35
    3.4.3 聚氯化N-乙烯基-N'-丁基咪唑鎓盐(QPVICl)的合成  35
    3.4.4 聚碘化N-乙烯基-N'-乙基咪唑鎓盐(QPVII)的合成  35-36
    3.4.5 聚氯化N-乙烯基-N'-苄基咪唑鎓盐(QPVIBCI)的合成  36
    3.4.6 聚氯化N-乙烯基-N'-环氧丙基咪唑鎓盐(QPVIECI)的合成  36
    3.4.7 聚N-乙烯基咪唑-丙烯酸乙酯(VI-EA)的合成  36
    3.4.8 聚溴化N-乙烯基-N'-丁基咪唑-丙烯酸乙酯(QVI-EA)的合成  36-37
  3.5 结构表征  37-48
    3.5.1 合成产物的物理性质  37-38
    3.5.2 聚N-乙烯基咪唑(PVI)的结构表征  38-39
    3.5.3 聚氯化N-乙烯基-N'-丁基咪唑鎓盐(QPVICl)的结构表征  39-41
    3.5.4 聚碘化N-乙烯基-N'-乙基咪唑鎓盐(QPVII)的结构表征  41
    3.5.5 聚氯化N-乙烯基-N'-环氧丙基咪唑鎓盐(QPVIECI)的结构表征  41-42
    3.5.6 聚氯化N-乙烯基-N'-苄基咪唑鎓盐(QPVIBCI)的结构表征  42-43
    3.5.7 聚N-乙烯基咪唑-丙烯酸乙酯(VI-EA)的结构表征  43-44
    3.5.8 聚溴化N-乙烯基-N'-丁基咪唑鎓盐(QPVIBr)的结构表征  44-46
    3.5.9 聚溴化N-乙烯基-N'-丁基咪唑-丙烯酸乙酯(QVI-EA)的结构表征  46-48
  3.6 本章小结  48-49
第四章合成产物的电化学性能与应用  49-64
  4.1 引言  49
  4.2 仪器与药品  49-50
    4.2.1 实验仪器  49-50
    4.2.2 实验试剂  50
  4.3 PCB孔电镀机理  50-52
    4.3.1 传统直流电镀存在缺陷  50-51
    4.3.2 过孔的直流电镀  51-52
  4.4 极化曲线测试  52-56
    4.4.1 PVI的阴极极化曲线  53-54
    4.4.2 季铵化PVI的阴极极化曲线  54-55
    4.4.3 QVI-EA的阴极极化曲线  55-56
    4.4.4 QPVIBr的阴极极化曲线  56
  4.5 整平剂的筛选  56-58
    4.5.1 交流阻抗测试  57-58
  4.6 电镀实验  58-62
    4.6.1 合成整平剂的电镀效果评价  58-61
    4.6.2 PCB酸铜添加剂的配制  61-62
  4.7 小结  62-64
第五章结论  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
硕士期间发表的论文  71

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